邱化玉团队在Chemical Engineering Journal上发表关于高效率三元有机太阳能电池的研究成果

近日，我院邱化玉团队关于有机光伏给体材料的设计合成及器件优化取得新进展，研究工作“18.02% Efficiency Ternary Organic Solar Cells with a Small-Molecular Donor Third Component”发表在国际期刊Chemical Engineering Journal 2021, 424, 130397（影响因子IF，10.65）。

          图1 （a）PM6，BPR-SCl和BTP-eC9的化学结构式（b）二元和三元器件的电流密度-电压曲线和（c）器件结构示意图。

    有机太阳能电池由于具有质轻、柔性、可溶液处理大面积印刷制备等优点近年来受到研究者的广泛关注。作者设计合成了宽带隙小分子给体材料BPR-SCl，其与PM6:BTP-eC9二元体系之间具有互补的吸收光谱和匹配的能级，因此，将其作为第三组分引入到PM6:BTP-eC9二元体系中制备了三元有机太阳能电池（图1）。BPR-SCl的引入一方面降低了HOMO能级，实现了两个给体之间的能量转移，有利于器件获得了较高的开路电压，另一方面提高了活性层的结晶性，减小了相分离尺寸，有效地降低单分子复合发生的概率，促进了激子的解离过程，有利于器件获得较高的短路电流密度。因此，与二元器件相比，三元器件的能量转化效率明显提升，达到18.02%，该效率是目前以小分子给体作为第三组分的三元器件能量转化效率最高值。

我院邱化玉教授和张倩副教授为论文通讯联系人，杭州师范大学与浙江大学联合培养的博士研究生陈显杰为第一作者，杭州师范大学为第一通讯单位。该课题得到了浙江省自然科学基金和国家自然科学基金等项目的资助与支持。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.130397